激光位移傳感器憑借其非接觸、高精度的特性,已成為工業測量領域的核心工具。其微米級測量能力的實現,依賴于精密的光學系統與先進的信號處理技術。
激光三角測量原理
傳感器通過發射激光束至被測物體表面,反射光由高靈敏度CCD或PSD接收器捕獲。通過計算入射光與反射光的角度變化,結合幾何三角關系,可精確計算出物體位移變化。這一原理可實現0.1μm級的分辨率,滿足精密制造需求。
高精度信號處理技術
現代傳感器采用數字濾波和算法補償技術,有效消除環境振動、表面雜散光等干擾。例如,通過傅里葉變換分離噪聲信號,或采用自適應閾值算法提升邊緣檢測精度,確保測量結果穩定可靠。
工業級校準與補償
出廠前需經過溫度漂移補償、線性度校準等工序。部分高端型號配備實時溫控模塊,將誤差控制在±0.05%FS以內。針對反光率差異的表面,還可通過多模式調節自動優化激光強度。
典型應用場景
在半導體晶圓檢測中,可實現3μm以內的厚度測量;汽車零部件裝配線上,用于監控活塞銷的微米級位移。此外,在3C產品玻璃蓋板檢測、精密軸承圓度測量等領域均有不可替代的優勢。
未來,隨著CMOS技術和AI算法的融合,激光位移傳感器將突破現有精度極限,為智能工廠提供更強大的數據支撐。